基于結(jié)構(gòu)網(wǎng)格動態(tài)面搭接技術(shù),通過求解三維非定常雷諾平均納維-斯托克斯(RANS)方程,對單獨螺旋槳(SRP)滑流流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,結(jié)果與風(fēng)洞試驗數(shù)據(jù)吻合良好,在此基礎(chǔ)上深入研究了對轉(zhuǎn)螺旋槳(CRP)的非定�；餍�(yīng)及前后槳之間的氣動干擾現(xiàn)象。計算結(jié)果表明:所采用的非定常RANS方法能夠良好刻畫對轉(zhuǎn)螺旋槳滑流流場的發(fā)展變化特征,適用于分析前后槳氣動干擾特性。前后槳槳尖渦的復(fù)雜相互作用是導(dǎo)致對轉(zhuǎn)螺旋槳氣動干擾的直接原因,后槳槳尖渦對于前槳槳尖渦具有一定耗散作用。在氣動干擾影響下,對轉(zhuǎn)螺旋槳氣動力會產(chǎn)生周期性波動,波動周期與螺旋槳槳葉數(shù)相關(guān),6×6對轉(zhuǎn)螺旋槳在1個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)產(chǎn)生了12次波動。氣流穿過對轉(zhuǎn)螺旋槳會發(fā)生兩次加速,因此在相同工況下,對轉(zhuǎn)螺旋槳的拉力系數(shù)和功率系數(shù)相比于單獨螺旋槳分別增大約1倍,效率提升約1.5%。

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【部分圖文】：

圖１單槳風(fēng)洞試驗照片

第４期史文博等：對轉(zhuǎn)螺旋槳流場氣動干擾數(shù)值模擬圖１單槳風(fēng)洞試驗照片Ｆｉｇ．１Ｓｉｎｇｌｅ－ｒｏｔａｔｉｎｇｐｒｏｐｅｌｌｅｒｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔ表１風(fēng)洞試驗參數(shù)Ｔａｂｌｅ１Ｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ序號馬赫數(shù)Ｍａ攻角α／（°....

圖２單槳計算模型

（４）η＝ＴＶ∞Ｐ（５）式中Ｔ為螺旋槳產(chǎn)生的拉力，ρ為空氣密度，ｎｓ為螺旋槳轉(zhuǎn)速，Ｄ為螺旋槳槳盤直徑，Ｐ為螺旋槳的軸功率，Ｍ為扭矩，η為效率，Ｖ∞為來流速度［１８］。根據(jù)表１的四個狀態(tài)進(jìn)行風(fēng)洞試驗。２．３單槳模型與網(wǎng)格生成計算模型在風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ突A(chǔ)上稍作改進(jìn)，移除尾部支桿，保留中....

圖３單槳計算模型網(wǎng)格

旋槳的軸功率，Ｍ為扭矩，η為效率，Ｖ∞為來流速度［１８］。根據(jù)表１的四個狀態(tài)進(jìn)行風(fēng)洞試驗。２．３單槳模型與網(wǎng)格生成計算模型在風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ突A(chǔ)上稍作改進(jìn)，移除尾部支桿，保留中心體，中心體長度為２Ｄ。槳葉幾何形狀和槳盤直徑與風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ捅３忠恢拢瑯~角設(shè)定為４５．３°，順著氣流流動方....

圖４風(fēng)洞試驗與非定常ＲＡＮＳ數(shù)值模擬方法結(jié)果對比

航空動力學(xué)報第３４卷圖４風(fēng)洞試驗與非定常ＲＡＮＳ數(shù)值模擬方法結(jié)果對比Ｆｉｇ．４ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｒｅｓｕｌｔｓｏｆｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔａｎｄｕｎｓｔｅａｄｙＲＡＮＳａｐｐｒｏａｃｈ表２風(fēng)洞試驗與非定常ＲＡＮＳ數(shù)值模擬結(jié)果誤差對比Ｔａｂｌｅ２Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｗ....

本文編號：3920973